R404A冷媒介紹FOR-HATS簡課件

1、R404AR404A 臺灣日立股份有限公司臺灣日立股份有限公司冷媒特性介紹冷媒特性介紹HATS HATS 服服 務務 部部 簡報內(nèi)容簡報內(nèi)容冷媒的分類冷媒的分類二二 蒙特羅公約蒙特羅公約三三 R-404AR-404A冷媒物理特性冷媒物理特性四四 莫利爾線圖莫利爾線圖五五 冷媒系統(tǒng)施工注意要點冷媒系統(tǒng)施工注意要點冷媒的分類冷媒的分類1 1、依編號加以分類、依編號加以分類冷媒的編號方式是依循美國冷凍空調(diào)工程師協(xié)會冷媒的編號方式是依循美國冷凍空調(diào)工程師協(xié)會(American Society of Heating, Refrigerating (American Society of Heating,

2、 Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)and Air-Conditioning Engineers)所定之標準所定之標準ASHRAE Standard34ASHRAE Standard34來分類，且在編號前加上英文來分類，且在編號前加上英文字母字母”R”R”來表示冷媒來表示冷媒(Refrigerant)(Refrigerant)。依照。依照ASHRAE ASHRAE Standard34Standard34，冷媒區(qū)分為下列幾種：，冷媒區(qū)分為下列幾種： 甲烷系列甲烷系列(Methane series)(Methane series)：R-11

3、,R-12R-11,R-12 乙烷系列乙烷系列(Ethane series)(Ethane series)：R-123,R-134aR-123,R-134a 丙烷系列丙烷系列(Propane series)(Propane series)：R-218R-218 環(huán)狀有機化合物環(huán)狀有機化合物(Cyclic organic compounds)(Cyclic organic compounds)：R-C317R-C317、R-C318R-C318 非共沸冷媒系列非共沸冷媒系列(Zeotropic)(Zeotropic)：R-404AR-404A、R-407CR-407C、R410AR410A 共沸

4、冷媒系列共沸冷媒系列(Azeotropic)(Azeotropic)：R-502R-502 其他有機化合物其他有機化合物(Miscellaneous organic (Miscellaneous organic compounds)compounds)：R-600R-600 無機化合物無機化合物(Inorganic compounds)(Inorganic compounds)：R-744, R-R-744, R-717717 不飽和有機化合物不飽和有機化合物(Unsaturated organic (Unsaturated organic compounds)compounds)：R-115

5、0R-11502 2、依組成來分類、依組成來分類 冷媒中具有單一化學成分與分子結(jié)構(gòu)的冷媒冷媒中具有單一化學成分與分子結(jié)構(gòu)的冷媒稱為稱為純質(zhì)冷媒純質(zhì)冷媒(pure refrigerant)(pure refrigerant)，如甲烷系列、，如甲烷系列、乙烷系列、丙烷系列乙烷系列、丙烷系列等冷媒?；旌侠涿绞怯啥喾N等冷媒?；旌侠涿绞怯啥喾N純質(zhì)冷媒純質(zhì)冷媒(pure refrigerant)(pure refrigerant)依固定比例混合而成，依固定比例混合而成，目前最多的是目前最多的是二元混合二元混合(binary mixture)(binary mixture)及及三元混三元混合合(ternar

6、y mixture)(ternary mixture)。由沸點相同的冷媒混合而。由沸點相同的冷媒混合而成的新冷媒稱為成的新冷媒稱為共沸共沸 (azeotropic)(azeotropic)冷媒，沸點相冷媒，沸點相近冷媒混合而成的新冷媒稱為近共沸近冷媒混合而成的新冷媒稱為近共沸(near (near azeotropic)azeotropic)冷媒；如果沸點相異的冷媒混合而成冷媒；如果沸點相異的冷媒混合而成的新冷媒則稱為的新冷媒則稱為非共沸非共沸 (zeotropic or non-(zeotropic or non-azeotropic)azeotropic)冷媒。冷媒。依組成來分類冷媒依組成

7、來分類冷媒 3 3、依環(huán)保特性來分類、依環(huán)保特性來分類 為區(qū)隔冷媒的環(huán)保特性，我們也可分類為為區(qū)隔冷媒的環(huán)保特性，我們也可分類為管制管制（或漸代）冷媒（或漸代）冷媒(phase-out refrigerant)(phase-out refrigerant)、環(huán)保環(huán)保冷媒（冷媒（environmental friendlyrefrigerantenvironmental friendlyrefrigerant）與）與自然自然冷媒（冷媒（naturalrefrigerantnaturalrefrigerant）等。所謂的管制）等。所謂的管制冷媒就是會對臭氧層產(chǎn)生破壞的冷媒，其共同特征冷媒就是會對臭

8、氧層產(chǎn)生破壞的冷媒，其共同特征就是含有就是含有氯原子氯原子，它們也是蒙特羅公約中所規(guī)定管，它們也是蒙特羅公約中所規(guī)定管制之冷媒，如制之冷媒，如CFCCFC系列的系列的R-11R-11、R-12R-12冷媒已經(jīng)管制，冷媒已經(jīng)管制，而而HCFCHCFC系列，如系列，如R-22R-22、R-123R-123等則采取漸進等則采取漸進(phase-(phase-out)out)管制。管制。 為了替代已經(jīng)或即將管制的冷媒，所以陸續(xù)開發(fā)為了替代已經(jīng)或即將管制的冷媒，所以陸續(xù)開發(fā)出和原有管制冷媒特性相近，且出和原有管制冷媒特性相近，且ODPODP為零的冷媒以為零的冷媒以取代或汰換舊有管制冷媒者取代或汰換舊有管

9、制冷媒者稱為稱為環(huán)保冷媒或替代冷環(huán)保冷媒或替代冷媒媒(substitute refrigerants)(substitute refrigerants)。不過所謂。不過所謂環(huán)保環(huán)保冷媒冷媒實際上應該算是商業(yè)上的說法，嚴格來說并實際上應該算是商業(yè)上的說法，嚴格來說并非所有的替代冷媒就是環(huán)保冷媒，因為這些環(huán)保冷非所有的替代冷媒就是環(huán)保冷媒，因為這些環(huán)保冷媒還是有較高的全球溫暖指數(shù)媒還是有較高的全球溫暖指數(shù)(GWP)(GWP)，會對地球的，會對地球的溫室效應產(chǎn)生影響。因為這些冷媒大都是因冷媒管溫室效應產(chǎn)生影響。因為這些冷媒大都是因冷媒管制后所開發(fā)的冷媒，所以也有人稱為制后所開發(fā)的冷媒，所以也有人稱為

10、新冷媒或新環(huán)新冷媒或新環(huán)保冷媒保冷媒（舊有的管制冷媒就稱為傳統(tǒng)冷媒）。這些（舊有的管制冷媒就稱為傳統(tǒng)冷媒）。這些冷媒最常見也被應用最廣的有冷媒最常見也被應用最廣的有R-134aR-134a、R-404AR-404A、R-R-407C407C及及R-410AR-410A等。等。 自然冷媒是非人工合成而早已經(jīng)存在于大氣中的自然冷媒是非人工合成而早已經(jīng)存在于大氣中的冷媒，而且這些冷媒除了不會破壞臭氧層外，其全冷媒，而且這些冷媒除了不會破壞臭氧層外，其全球溫暖指數(shù)也非常低（在球溫暖指數(shù)也非常低（在1 1或或1 1以下），甚至是零，以下），甚至是零，它們泄漏于空氣中是不會對環(huán)境產(chǎn)生足以憂慮的沖它們泄漏于

11、空氣中是不會對環(huán)境產(chǎn)生足以憂慮的沖擊，因為它們本來就是來自于自然環(huán)境中，所以它擊，因為它們本來就是來自于自然環(huán)境中，所以它們才是真正的環(huán)保冷媒。自然冷媒最具代表性的就們才是真正的環(huán)保冷媒。自然冷媒最具代表性的就是是氨氨(R-717)(R-717)、二氧化碳二氧化碳(R-744)(R-744)及及水水(R-718)(R-718)等，等，不過這些冷媒在應用上還有許多問題等待解決或克不過這些冷媒在應用上還有許多問題等待解決或克服，如氨具毒性或二氧化碳的低臨界點服，如氨具毒性或二氧化碳的低臨界點等。但為等。但為徹底解決冷媒對環(huán)境的破壞，自然冷媒的應用發(fā)展徹底解決冷媒對環(huán)境的破壞，自然冷媒的應用發(fā)展將會

12、是一個重要的課題。我們依環(huán)保特性將這些冷將會是一個重要的課題。我們依環(huán)保特性將這些冷媒分類媒分類依環(huán)保特性來分類冷媒依環(huán)保特性來分類冷媒 1119741974年美國加州大學爾灣分校年美國加州大學爾灣分校Sherwood Sherwood RowlandRowland及及Mario MolinaMario Molina兩位博士發(fā)表論文指出兩位博士發(fā)表論文指出CFCCFC及及HCFCHCFC冷媒分解出的氯原子會對大氣中的臭冷媒分解出的氯原子會對大氣中的臭氧層造成破壞而影響地球的生態(tài)環(huán)境后，這才使氧層造成破壞而影響地球的生態(tài)環(huán)境后，這才使得全球注意到得全球注意到CFCCFC及及HCFCHCFC冷媒使

13、用背后所潛在的冷媒使用背后所潛在的危害。（危害。（RowlandRowland及及MolinaMolina因此而成為因此而成為19951995年諾年諾貝爾化學獎得主）貝爾化學獎得主） 而世界主要的工業(yè)國家也于而世界主要的工業(yè)國家也于19871987年簽訂蒙特羅年簽訂蒙特羅公約公約(Montreal Protocol)(Montreal Protocol)進行進行CFCCFC及及HCFCHCFC冷媒管冷媒管制。制。 二二蒙特羅公約蒙特羅公約1213蒙特羅公約協(xié)議蒙特羅公約協(xié)議: :自自20042004年起年起HCFC22HCFC22限量生限量生產(chǎn)產(chǎn);2020;2020年即全廢年即全廢14物理特性

14、物理特性單位單位R-404AR-404A組合成份組合成份HFC-125(44%)HFC-125(44%)HFC-134a(4%)HFC-134a(4%)HFC-143a(52%)HFC-143a(52%)分子量分子量g/molg/mol97.6 97.6 沸點沸點-46.4-46.4臨界溫度臨界溫度72.1 72.1 臨界壓力臨界壓力MpaMpa3.74 3.74 飽和液體密度飽和液體密度3030g/cm3g/cm31.0451.045液體比熱液體比熱3030KJ/(KgKJ/(Kg )0.38 0.38 等壓蒸氣比熱等壓蒸氣比熱(Cp)30(Cp)30及及101.3kPa101.3kPaKJ

15、/(KgKJ/(Kg )0.210.21臨界密度臨界密度g/cmg/cm3 3沸點下蒸發(fā)潛熱沸點下蒸發(fā)潛熱KJ/KgKJ/Kg200.1200.1破壞臭氧系數(shù)值（破壞臭氧系數(shù)值（ODPODP）0 0全球變暖系數(shù)值（全球變暖系數(shù)值（GWP)GWP)0.0830.083三三 冷媒物理特性冷媒物理特性15 R-22R-22四四 莫利爾線圖莫利爾線圖16 R-404AR-404A17五五 冷媒系統(tǒng)施工注意要點冷媒系統(tǒng)施工注意要點 要讓系統(tǒng)穩(wěn)定地長時間運轉(zhuǎn)而不致發(fā)生異?，F(xiàn)要讓系統(tǒng)穩(wěn)定地長時間運轉(zhuǎn)而不致發(fā)生異?，F(xiàn)象，則除了優(yōu)良之設計與適當?shù)陌惭b場所外，機象，則除了優(yōu)良之設計與適當?shù)陌惭b場所外，機組組立與配

16、管工事應確保三要件。組組立與配管工事應確保三要件。干燥、氣密、清潔干燥、氣密、清潔18 干燥干燥 HFCHFC系列非系列非共沸冷媒共沸冷媒（如（如R-404AR-404A、407C407C、410A.410A.等）因組成與礦物油等）因組成與礦物油(Mineral Oil, MO)(Mineral Oil, MO)及及烷基烷基苯苯(Alkyl Benzene, AB)(Alkyl Benzene, AB)類之冷凍油兼容性差，類之冷凍油兼容性差，所以必須使用所以必須使用POE(Polyol Ester)POE(Polyol Ester)系列系列( (合成油合成油) )，而此類冷凍油具高吸濕性，容易

17、吸收系統(tǒng)中之水而此類冷凍油具高吸濕性，容易吸收系統(tǒng)中之水分并與水反應產(chǎn)生分并與水反應產(chǎn)生脂肪酸脂肪酸而對壓縮機滑動部產(chǎn)生而對壓縮機滑動部產(chǎn)生腐蝕摩耗或與金屬表面反應生成雜質(zhì)而堵塞系統(tǒng)，腐蝕摩耗或與金屬表面反應生成雜質(zhì)而堵塞系統(tǒng)，所以所以HFCHFC系列非共沸冷媒系統(tǒng)須注意系列非共沸冷媒系統(tǒng)須注意真空度真空度的管的管理，并應在適當位置理，并應在適當位置安裝安裝干燥劑干燥劑。19b.b.因為因為POE(Polyol Ester,POE)POE(Polyol Ester,POE)系列冷凍油具系列冷凍油具高吸濕性，所以高吸濕性，所以HFCHFC系列非共沸冷媒系統(tǒng)須系列非共沸冷媒系統(tǒng)須特別注意真空度的管

18、理及氣密性，真空度特別注意真空度的管理及氣密性，真空度應保持應保持在在52Torr52Torr。因為。因為POEPOE合成冷凍油混合成冷凍油混入礦物油時會引起壓縮機絕緣入礦物油時會引起壓縮機絕緣不良不良，所以，所以使用礦物油之舊有使用礦物油之舊有R-22R-22系統(tǒng)欲以非共沸冷系統(tǒng)欲以非共沸冷媒更替時，則需完全清除系統(tǒng)內(nèi)部之礦物媒更替時，則需完全清除系統(tǒng)內(nèi)部之礦物油。油。 系統(tǒng)中存有水份時或多或少都會和冷媒結(jié)合而系統(tǒng)中存有水份時或多或少都會和冷媒結(jié)合而產(chǎn)產(chǎn)生生高腐蝕性化合物高腐蝕性化合物，進而與系統(tǒng)冷凍油及其它材，進而與系統(tǒng)冷凍油及其它材料反應，此類化學反應常導致斑蝕，并對閥門、料反應，此類化

19、學反應常導致斑蝕，并對閥門、墊片、軸承、汽缸壁及其它光滑表面產(chǎn)生危害，墊片、軸承、汽缸壁及其它光滑表面產(chǎn)生危害，同時也會同時也會使使冷凍油劣化冷凍油劣化，并且因金屬屑或雜物的，并且因金屬屑或雜物的產(chǎn)生而阻塞閥門及油路通道，亦會在軸承面產(chǎn)生產(chǎn)生而阻塞閥門及油路通道，亦會在軸承面產(chǎn)生刮痕進而導致設備壽命降低。水份的腐蝕性亦將刮痕進而導致設備壽命降低。水份的腐蝕性亦將導致壓縮機閥門失效，在密閉式馬達壓縮機型式導致壓縮機閥門失效，在密閉式馬達壓縮機型式中則使中則使馬達馬達的的絕緣繞阻失效，導致馬達絕緣繞阻失效，導致馬達短路現(xiàn)象短路現(xiàn)象。 21Factor of corrosion and abrasi

20、on腐蝕及摩耗的主因腐蝕及摩耗的主因H ORFatty acid脂肪酸脂肪酸Alcohol酒精酒精RO HOC POE POE冷凍機油加水分解的化學反應冷凍機油加水分解的化學反應 OHHWater水分Poly Ester油(POE)ORROC 醚類合成油醚類合成油 冷凍系統(tǒng)中含有水份的可能原因：冷凍系統(tǒng)中含有水份的可能原因： 空氣中含有濕氣，如空氣侵入系統(tǒng)則會將空氣中含有濕氣，如空氣侵入系統(tǒng)則會將 水水份帶入系統(tǒng)中。份帶入系統(tǒng)中。 系統(tǒng)抽真空不完全，所以系統(tǒng)中可能殘留空氣系統(tǒng)抽真空不完全，所以系統(tǒng)中可能殘留空氣與水分。與水分。 冷凍油本身干燥處理不完全。冷凍油本身干燥處理不完全。 系統(tǒng)中冷媒含

21、有水份。系統(tǒng)中冷媒含有水份。23 氣密氣密 非共沸冷媒的分餾現(xiàn)象非共沸冷媒的分餾現(xiàn)象舉例來說如果以舉例來說如果以50/5050/50等比混合成之非共沸冷媒，汽態(tài)中壓力較高之冷等比混合成之非共沸冷媒，汽態(tài)中壓力較高之冷媒成分和另一成分相比，它將會大于媒成分和另一成分相比，它將會大于50%50%，而成，而成分的差異取決于各冷媒之壓力。液態(tài)和汽態(tài)的成分的差異取決于各冷媒之壓力。液態(tài)和汽態(tài)的成分比例也會不同，因此汽態(tài)成分的差異將使混合分比例也會不同，因此汽態(tài)成分的差異將使混合冷媒容易產(chǎn)生分餾現(xiàn)象，當冷媒汽由液態(tài)生成且冷媒容易產(chǎn)生分餾現(xiàn)象，當冷媒汽由液態(tài)生成且被移除時，整個混合冷媒的成分將產(chǎn)生變化，此被移除時，整個混合冷媒的成分將產(chǎn)生變化，此過程也就是所謂分餾。分餾將發(fā)生于冷媒筒冷媒過程也就是所謂分餾。分餾將發(fā)生于冷媒筒冷